CN115316289A - 一种无尘膨润土复合猫砂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无尘膨润土复合猫砂及其制备方法。该猫砂包括以下成分及其重量，除尘材料5‑20份、膨润土80‑90份、其它功能材料1‑30(除臭、抑菌等)和粘结剂1‑10份。所述的除尘材料为废弃口罩碎片，利用其自带的吸尘作用，经过杀毒消菌、碎片化和摩擦分散等工艺处理，配合适量的膨润土和其它功能材料制成混合颗粒，能够有效吸附膨润土在制造、运输和使用中摩擦产生的粉尘，增加了猫砂的除尘功能。将废弃口罩运用到膨润土猫砂中，即解决了废弃口罩直接丢弃造成的环境污染问题，又使得膨润土复合猫砂无尘化。该猫砂制作简单，成本低廉，易于规模化生产。

Description

一种无尘膨润土复合猫砂及其制备方法

技术领域

本发明属于宠物用品技术领域，具体涉及一种无尘膨润土复合猫砂及其制备方法。

背景技术

猫砂是用于处理宠物排泄物的刚需产品。猫砂类型很多，诸如膨润土猫砂、豆腐猫砂、水晶猫砂等等。膨润土最符合猫的原始天性，是猫宠最喜欢的猫砂类型，也是目前占据市场份额最大的猫砂。由于膨润土是土质矿物，在猫砂制造、运输和使用过程中容易产生灰尘。粉尘过多使得环境更脏，还可能诱发宠物猫的呼吸道系统的疾病。毫无疑问，膨润土型猫砂的灰尘问题亟需解决。

猫砂中增加一些多孔性的材料，如多孔炭黑、沸石等，可以在除臭并一定程度的减少灰尘，但是灰尘颗粒较大(微米级)极易堵塞，除尘效果一般。纤维类材料具有更大的孔隙，更好的透气性和吸水性。申请号为CN2009100113969 的专利中为一种猫砂及其制备方法，在该猫砂的外层添加各种纤维使得粉尘降低。

口罩是生活中不可缺少的物品，随着其使用量持续增加，废弃口罩日益增多，直接丢弃会对环境造成很大伤害。口罩是聚丙烯经过熔喷、驻极处理，依靠自黏制成超细纤维无纺布，特别有利于透气、吸水和吸尘，优于普通的聚丙烯纤维。利用废弃口罩的特点去抑制猫砂的扬尘，成本低廉，易于规模化生产，也解决了废弃口罩对环境的污染，利于环保。

发明内容

本发明的目的是提供一种无尘膨润土复合猫砂及其制备方法，该膨润土复合猫砂能够减少其在制造、运输和使用过程中产生的灰尘，具有吸附灰尘的功能。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案包括：

一种无尘膨润土复合猫砂，包括以下重量份的原料：除尘材料5-20份、膨润土80-90份、功能材料1-30份和粘结剂1-10份，所述的除尘材料是废弃口罩碎片，该废弃口罩碎片由废弃口罩经消毒后剪切制成。

本发明所采用口罩是聚丙烯经过熔喷、驻极处理，依靠自黏制成超细纤维无纺布，特别有利于透气、吸水和吸尘的综合性能，优于普通的聚丙烯纤维。

具体而言，一方面，废弃口罩的孔隙与猫砂产生的灰尘尺寸相匹配，可以有效吸附猫砂在运输和使用过程中因摩擦而产生的灰尘；另一方面，废弃口罩具有静电吸附作用，有助于自除尘层吸附灰尘。解决了猫砂中的粉尘会给室内的空气造成污染，还会对猫咪的口腔眼鼻造成影响的技术问题。

另外，所添加的口罩具有良好的吸水性能，是猫砂吸水功能的有益补充。使猫砂能够保持干燥状态，能够充分吸收水分、尿液；解决了现有技术中，猫砂加工储藏过程中极易受潮，从而失去了吸收水分、尿液能力的技术问题。

此外，本发明使用废弃口罩作为猫砂的原料，一方面避免了废弃口罩直接丢弃对污染环境的污染。另一方面，废弃口罩来源广泛，成本低廉，经过特殊处理后，无需改变猫砂原有的生产工艺，在猫砂制造工艺中直接添加，适用性强，简单易行。

在上述的无尘膨润土复合猫砂中，所述的废弃口罩碎片由以下工艺获得：

(a)收集废弃口罩，去除其塑料或金属鼻贴条；

(b)依次对废弃口罩作水洗、干燥和紫外线照射处理；

(c)将废弃口罩的纺粘层和熔喷层拆开，剪切成长宽在1-3mm之间的废弃口罩碎片；

(d)将废弃口罩碎片进行反复摩擦和重新分散，收集待用。

本发明通过对废弃口罩进行水洗和紫外线照射处理，对废弃口罩进行充分的消毒，确保所采用废弃口罩达到猫砂的生产要求。将废弃口罩制作成碎片，使其更容易分散到复合猫砂中。

在上述的无尘膨润土复合猫砂中，所述的膨润土的粒径为200-800目。

在上述的无尘膨润土复合猫砂中，所述的功能材料包括除臭材料和杀菌材料中的至少一种。本发明所采用的除臭材料用于吸臭味气体。废弃口罩确保臭味气体可以顺利通过自除尘层，为除臭材料和杀菌材料去除臭味气体提供了方便。

在上述的无尘膨润土复合猫砂中，所述的除臭材料包括活性炭和沸石中的至少一种，该除臭材料的粒径在200-600目；所述的杀菌材料为有机杀菌剂、无机杀菌剂和植物抑菌剂中的至少一种。

在上述的无尘膨润土复合猫砂中，所述的有机杀菌剂为季铵盐类杀菌剂，所述的无机杀菌剂为石硫合剂，植物抑菌剂为茶杆粉或蓖麻粉提取物。

在上述的无尘膨润土复合猫砂中，按重量份数计，所述的粘结剂为可食用尔瓜胶。瓜尔胶的主要成分是半乳糖和甘露糖，食品级瓜尔胶用在方便面、冰淇淋等方面。本发明使用食品级瓜尔胶用于造粒成型制作猫砂颗粒和自除尘层，所制作的复合猫砂无毒无污染，是一种家庭用绿色环保产品。

在上述的无尘膨润土复合猫砂中，所述的除尘材料分布在整个猫砂颗粒中。

在上述的无尘膨润土复合猫砂中，包括猫砂颗粒和包裹在猫砂颗粒的自除尘层，所述的除尘材料仅分布于该自除尘层中；

猫砂颗粒和自除尘层的质量比为(1-4)：1。

当猫砂颗粒和自除尘层的质量比为(1-4)：1时，可以有效吸附猫砂在运输和使用过程中因摩擦而产生的灰尘，使得膨润土型猫砂在客户使用端的灰尘大幅度减少。在该配比时，废弃口罩能够充分发挥静电吸附作用，有助于自除尘层吸附灰尘。

上述无尘膨润土复合猫砂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将膨润土和功能材料分别放在烘箱中，在45～65C°下干燥2～6h 后按预设重量份均匀混合，获得A组分；

(2)将干燥后的膨润土和功能材料与除尘材料按预设重量份均匀混合，获得B组分；

(3)将步骤(1)获得的A组分造粒成型，成型过程中加入粘结剂，获得猫砂颗粒；

(4)在步骤(3)获得猫砂颗粒的基础上继续造粒，并将粉体原料替换成步骤(2)获得的B组分以在猫砂颗粒外形成自除尘层。

本发明的制备方法中，无需改变猫砂原有的生产工艺，在猫砂制造工艺中直接添加，适用性强，简单易行。本发明的制备方法在45～65℃即可进行干燥，普通的生产设备就可以到达该温度，使得生产工艺容易操作，而且节约了生产成本。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

(1)本发明所采用口罩是聚丙烯经过熔喷、驻极处理，依靠自黏制成超细纤维无纺布，特别有利于透气、吸水和吸尘的综合性能，优于普通的聚丙烯纤维。具体而言，一方面，废弃口罩的孔隙与猫砂产生的灰尘尺寸相匹配，可以有效吸附猫砂在运输和使用过程中因摩擦而产生的灰尘；另一方面，废弃口罩具有静电吸附作用，有助于自除尘层吸附灰尘。解决了猫砂中的粉尘会给室内的空气造成污染，还会对猫咪的口腔眼鼻造成影响的技术问题。另外，所添加的口罩具有良好的吸水性能，使猫砂能够保持干燥状态，能够充分吸收水分、尿液；解决了现有技术中，猫砂加工储藏过程中极易受潮，从而失去了吸收水分、尿液能力的技术问题。所添加的口罩具有良好的透气性能，配合除臭和抑菌功能材料，使猫砂具有较高除臭能力，能够提高对氨气、硫化氢等不良有害气体的吸收能力，从而提高养宠的环境。

(2)随着口罩的使用量持续增加，口罩垃圾也成了生活环境的一大隐患，直接丢弃会对环境造成很大伤害。本发明属于环保类型的猫砂产品，将废弃口罩回收再利用去抑制猫砂的扬尘，避免了废弃口罩直接丢弃造成的污染环境污染的问题。

(3)本发明的制备方法中，无需改变猫砂原有的生产工艺，在猫砂制造工艺中直接添加，适用性强，简单易行。

附图说明

图1为本发明无尘膨润土复合猫砂的结构示意图。

图2为口罩外层、夹层和内层吸附猫砂灰尘的前后对比图。图中：a为口罩外层吸附前的图，b为口罩夹层吸附前的图，c为口罩内层吸附前的图， d为口罩外层吸附后的图，e为口罩夹层吸附后的图，f为口罩内层吸附后的图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，本实施例一种无尘膨润土复合猫砂，包括猫砂颗粒1和包裹在猫砂颗粒1外侧的除尘层2，其中，所述的猫砂颗粒和除尘层的质量比为1:1。该猫砂颗粒包括以下原料：废弃口罩12份、膨润土75份、活性炭15份、茶杆粉8份和食品级尔瓜胶5份。

该种无尘膨润土猫砂的制备方法，包括以下步骤：

1)按猫砂颗粒1中预设的重量份，称取膨润土、多孔炭黑和茶杆粉，将体系混合均匀，将其放到烘箱中，在45℃下干燥2h后，制得A组分；

2)向步骤1)制得的A组分中加入的粘结剂进行造粒成型，制得猫砂颗粒1；

3)按除尘层2中预设的重量份，称取废弃口罩碎片、膨润土、多孔炭黑和茶杆粉剂均匀混合，在45℃条件下干燥2h，制得B组分；

4)将粘结剂和步骤3)制得的B组分加入到步骤2)制得的猫砂颗粒 1中，继续进行造粒，A组分和B组分的重量比为1:1；当B组分包覆住步骤2)制得的猫砂颗粒1后，制得无尘膨润土复合猫砂。

实施例2

如图1所示，本实施例一种无尘膨润土猫砂，包括猫砂颗粒1和包裹在猫砂颗粒1外侧的除尘层2，其中，所述的猫砂颗粒和除尘层的质量比为2:1。该猫砂颗粒包括以下原料：废弃口罩15份、膨润土80份、活性炭 15份、蓖麻粉提取物8份和食品级尔瓜胶6份。

该种无尘膨润土猫砂的制备方法，包括以下步骤：

1)按猫砂颗粒1中预设的重量份，称取膨润土、活性炭和植物抑菌，将体系混合均匀，将其放到烘箱中，在45℃下干燥2h后，制得A组分；

2)向步骤1)制得的A组分中加入的粘结剂进行造粒成型，制得猫砂颗粒1；

3)按除尘层2中预设的重量份，称取废弃口罩碎片、膨润土、多孔炭黑和蓖麻粉提取物均匀混合，在45℃条件下干燥2h，制得B组分；

4)将粘结剂和步骤3)制得的B组分加入到步骤2)制得的猫砂颗粒 1中，继续进行造粒，A组分和B组分的重量比为2:1；当B组分包覆住步骤2)制得的猫砂颗粒1后，制得无尘膨润土猫砂。

实施例3

如图1所示，本实施例一种无尘膨润土猫砂，包括猫砂颗粒1和包裹在猫砂颗粒1外侧的除尘层2，其中，所述的猫砂颗粒和除尘层的质量比为3:1。该猫砂颗粒包括以下原料：废弃口罩18份、膨润土85份、活性炭 15份、石硫合剂8份和食品级尔瓜胶7份。

该种无尘膨润土猫砂的制备方法，包括以下步骤：

1)按猫砂颗粒1中预设的重量份，称取膨润土、多孔炭黑和植物抑菌，将体系混合均匀，将其放到烘箱中，在45℃下干燥2h后，制得A组分；

2)向步骤1)制得的A组分中加入的粘结剂进行造粒成型，制得猫砂颗粒1；

3)按除尘层2中预设的重量份，称取废弃口罩碎片、膨润土、多孔炭黑和石硫合剂均匀混合，在45℃条件下干燥2h，制得B组分；

4)将粘结剂和步骤3)制得的B组分加入到步骤2)制得的猫砂颗粒 1中，继续进行造粒，A组分和B组分的重量比为3:1；当B组分包覆住步骤2)制得的猫砂颗粒1后，制得无尘膨润土猫砂。

实施例4

如图1所示，本实施例一种无尘膨润土猫砂，包括猫砂颗粒1和包裹在猫砂颗粒1外侧的除尘层2，其中，所述的猫砂颗粒和除尘层的质量比为4:1。该猫砂颗粒包括以下原料：废弃口罩20份、膨润土90份、活性炭 15份、茶杆粉8份和食品级尔瓜胶8份。

该种无尘膨润土猫砂的制备方法，包括以下步骤：

1)按猫砂颗粒1中预设的重量份，称取膨润土、多孔炭黑和植物抑菌，将体系混合均匀，将其放到烘箱中，在45℃下干燥2h后，制得A组分；

2)向步骤1)制得的A组分中加入的粘结剂进行造粒成型，制得猫砂颗粒1；

3)按除尘层2中预设的重量份，称取废弃口罩碎片、膨润土、多孔炭黑和茶杆粉均匀混合，在45℃条件下干燥2h，制得B组分；

4)将粘结剂和步骤3)制得的B组分加入到步骤2)制得的猫砂颗粒1中，继续进行造粒，A组分和B组分的重量比为4:1；当B组分包覆住步骤2)制得的猫砂颗粒1后，制得无尘膨润土猫砂。

实施例5

本实施案例提供了一种无尘膨润土猫砂，与实施例4基本相同，不同之处在于：除尘材料10份、膨润土90份、活性炭15份、新洁尔灭8份和粘结剂8份。

实施例6

本实施案例提供了一种无尘膨润土猫砂，与实施例4基本相同，不同之处在于：除尘材料5份、膨润土90份、活性炭15份、茶杆粉8份和粘结剂8份。

实施例7

本实施案例提供了一种无尘膨润土猫砂，与实施例4基本相同，不同之处在于：用多菌灵代替茶杆粉。

实施例8

本实施案例提供了一种无尘膨润土猫砂，与实施例4基本相同，不同之处在于：除臭材料使用沸石代替活性炭。

对比例1

本对比例1与实施例4不同之处在于：去除除尘材料(废弃口罩)。

对比例2

本对比例2与实施例4不同之处在于：猫砂颗粒1和自除尘层2中不添加除臭材料和抑菌剂。

对比例3

本对比例3与实施例4不同之处在于：用普通聚丙烯纤维代替废弃口罩。

分别取实施例1～6和对比例1～3制备的复合猫砂各2Kg，放置在统一规格的袋子中，将袋子密封。在震荡仪和旋转球磨仪中处理共6h，然后再加入到800目的过筛网中过筛得到粉尘，最后用万分位电子天平称量灰尘重量。测试结果如表1所示。

表1猫砂除尘能力测试

由上表可见，与对比例相比，实施例1～6的复合猫砂减少灰尘近80％，自除尘层2厚度对除尘效果没有明显差异。其中，对比例1中猫砂颗粒1不使用除尘材料，除尘效果不佳。对比例3中采用普通的聚丙烯纤维，其除尘效果不佳。

分别取实施例1～6和对比例3制备的复合猫砂各2Kg，倒入200ml水考察其吸水结团性。测试结果如表2所示。

表2猫砂的吸水结团能力

	结团时间		结团时间
				实施例1	6-7秒	实施例5	6-7秒
实施例2	6-7秒	实施例6	6-7秒
				实施例3	6-7秒	对比例3	7-8秒
实施例4	5-6秒

由上表可见，与对比例3相比，实施例1～6所采用口罩是聚丙烯经过熔喷、驻极处理，依靠自黏制成超细纤维无纺布，特别有利于吸水和吸尘的综合性能，优于对比例3中的普通聚丙烯纤维。实施例1～6中废弃口罩回收再利用去抑制猫砂的扬尘，成本低廉，易于规模化生产，也解决了废弃口罩直接丢弃带来的环境污染问题，利于环保。

以上所述，仅是本发明实施例的较佳实施例而已，并非对本发明实施例作任何形式上的限制，依据本发明实施例的技术实质所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种无尘膨润土复合猫砂，其特征在于，包括以下重量份的原料：除尘材料5-20份、膨润土80-90份、功能材料1-30份和粘结剂1-10份，所述的除尘材料是废弃口罩碎片，该废弃口罩碎片由废弃口罩经消毒后剪切制成。

2.如权利要求1所述的无尘膨润土复合猫砂，其特征在于，所述的废弃口罩碎片由以下工艺获得：

(a)收集废弃口罩，去除其塑料或金属鼻贴条；

(b)依次对废弃口罩作水洗、干燥和紫外线照射处理；

(c)将废弃口罩的纺粘层和熔喷层拆开，剪切成长宽在1-3mm之间的废弃口罩碎片；

(d)将废弃口罩碎片进行反复摩擦和重新分散，收集待用。

3.如权利要求1所述的无尘膨润土复合猫砂，其特征在于，所述的膨润土的粒径为200-800目。

4.如权利要求1所述的无尘膨润土复合猫砂，其特征在于，所述的功能材料包括除臭材料和杀菌材料中的至少一种，所述的粘结剂为可食用尔瓜胶。

5.如权利要求4所述的无尘膨润土复合猫砂，其特征在于，所述的除臭材料包括活性炭和沸石中的至少一种，该除臭材料的粒径在200-600目。

6.如权利要求4所述的无尘膨润土复合猫砂，其特征在于，所述的杀菌材料为有机杀菌剂、无机杀菌剂和植物抑菌剂中的任意一种。

7.如权利要求6所述的无尘膨润土复合猫砂，其特征在于，所述的有机杀菌剂为季铵盐类杀菌剂，所述的无机杀菌剂为石硫合剂，植物抑菌剂为茶杆粉或蓖麻粉提取物。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的无尘膨润土复合猫砂，其特征在于，所述的除尘材料分布在整个猫砂颗粒中。

9.如权利要求1-7中任意一项所述的无尘膨润土复合猫砂，其特征在于，包括猫砂颗粒和包裹在猫砂颗粒的自除尘层，所述的除尘材料仅分布于该自除尘层中；

猫砂颗粒和自除尘层的质量比为(1-4)：1。

10.如权利要求9所述的无尘膨润土复合猫砂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将膨润土和功能材料分别放在烘箱中，在45～65C°下干燥2～6h后按预设重量份均匀混合，获得A组分；

(2)将干燥后的膨润土和功能材料与除尘材料按预设重量份均匀混合，获得B组分；

(3)将步骤(1)获得的A组分造粒成型，成型过程中加入粘结剂，获得猫砂颗粒；

(4)在步骤(3)获得猫砂颗粒的基础上继续造粒，并将粉体原料替换成步骤(2)获得的B组分以在猫砂颗粒外形成自除尘层。

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